基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，属于无线通信领域。
【背景技术】
[0002]ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，是物联网的关键技术之一，正有力地推动着物联网的发展。ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的应用于无线监测与控制应用的全球性无线通信标准，强调简单易用、近距离、低速率、低功耗(长电池寿命)且极廉价的市场定位，可以广泛应用于环境检测、工业控制、智能家居、智能医疗、智能农业、智能交通、消费类电子和远程控制等领域。
[0003]目前，市面上基于德州仪器(TI) CC2530芯片方案的ZigBee模块存在下面缺陷:采用PCB天线的ZigBee模块方向性不够好，并且匹配电路不合理，导致通信信号强度差，通信距离不远，穿越障碍物能力弱，不能很好的进行通信。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，解决现有采用PCB天线的ZigBee模块方向性不够好，并且匹配电路不合理，导致通信信号强度差，通信距离不远，穿越障碍物能力弱，不能很好的进行通信的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，包括控制芯片U1，通过匹配滤波电路与控制芯片Ul连接的天线，该天线为银针天线和UFL外接天线；所述匹配滤波电路包括串联后与控制芯片Ul连接的电容C15、电容C16、电容C17，一端连接于电容C15和电容C16之间的电感L5，串联后与控制芯片Ul连接的电容C21和电感L6，一端连接于电容C21和电感L6之间的电容C22，电感L6连接到电容C16和电容C17之间，电容C17与天线连接。
[0007]具体地，所述控制芯片Ul为CC2530。
[0008]进一步地，所述匹配滤波电路与CC2530的射频输出端口连接，电容C15、电容C16、电容C17串联后与CC2530的PF_P端口连接，电容C21、电感L6串联后与CC2530的口连接。
[0009]再进一步地，所述CC2530的UART串口输入端还通过USB转串口电路与PC机的串口终端连接。
[0010]另外，所述CC2530外部还连接有时钟电路，内部具有ISM频段调制电路。能完成上电复位、JTAG调试、1扩展功能。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0012]本实用新型通过对射频信号输出接收的匹配电路的进行优化，并采用了 UFL外接天线和银针天线兼容的方式，解决了当前基于德州仪器(TI)CC2530芯片方案的采用PCB天线的ZigBee模块方向性不够好，并且匹配电路不合理，导致通信信号强度差，通信距离不远，穿越障碍物能力弱，不能很好的进行通信的问题，相对于市面上的同类采用PCB天线的ZigBee模块来说，采用银针天线可使射频信号强度增强3?5dbm，可视通信距离增加100?200米，采用UFL外接天线可使信号强度增强7?8dbm，可视通信距离增加300?400米，穿越障碍物的能力大大增强，通信性能大大增强，获得了很好的通信效果，非常适合大规模推广使用。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型-实施例的系统框图。
[0014]图2为本实用新型-实施例的匹配滤波电路的电路原理图。
[0015]图3为本实用新型-实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0017]实施例
[0018]如图1-3所示，基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，包括控制芯片CC2530，通过匹配滤波电路与控制芯片CC2530连接的天线，在本实施例中，天线为UFL外接天线。
[0019]在本实施例中，还针对现有技术做出如下改进，具体为:匹配滤波电路包括串联后与控制芯片CC2530的PF_P端口连接的电容C15、电容C16、电容C17，一端连接于电容C15和电容C16之间的电感L5，电感L5的另一端接地；串联后与控制芯片CC2530的PF_N端口连接的电容C21和电感L6，一端连接于电容C21和电感L6之间的电容C22，电容C22的另一端接地，电容C21与控制芯片CC2530的PF_N端口连接，电感L6连接到电容C16和电容C17之间，电容C15与控制芯片CC2530的PF_P端口连接，电容C17与天线连接。
[0020]控制芯片CC2530的UART串口输入端还通过USB转串口电路与PC机的串口终端连接。
[0021]在本实施例中，控制芯片CC2530还连接有时钟电路，控制芯片CC2530内部具有ISM频段调制电路，控制芯片CC2530能完成上电复位、JTAG调试、1扩展功能。
[0022]匹配滤波电路的工作过程如下:控制芯片CC2530射频输出端的射频信号经过C15、C16、C17、C21、C22和L5、L6组成的匹配滤波电路后，通过天线转化为无线电波发射出去。由于射频信号在这整个传输通路中通过的匹配滤波电路幅频特性在ISM频段(2.4GHz?2.5GHz)内接近满幅，所以信号强度不曾被削弱，能够使信号完整地输出到天线端，从而能够保证输出信号具有很强的信号强度。
[0023]本实用新型的工作过程如下:
[0024]发射:源用户通过PC机的串口终端将数据发送至控制芯片CC2530的UART串口输入端，经由控制芯片CC2530内部的ISM频段调制电路将数据调制后送至控制芯片CC2530的射频输出端，该数据经过匹配滤波电路滤波后，从天线以无线电波的方式向目标用户发射。
[0025]接收:目标用户通过UFL端口外接天线接收源用户发送过来的射频数据，经过匹配滤波电路滤波后，进入到控制芯片CC2530的射频输入端，该数据在模块内部经过ISM频段解调电路解调后送至控制芯片CC2530的UART串口输出端，这样目标用户通过串口终端就可以看到源用户发送过来的数据信息了。
[0026]银针天线与通过UFL外接天线的工作过程相同，在此不做赘述。
[0027]按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，其特征在于，包括控制芯片U1，通过匹配滤波电路与控制芯片Ul连接的天线，该天线为银针天线和UFL外接天线；所述匹配滤波电路包括串联后与控制芯片Ul连接的电容C15、电容C16、电容C17，一端连接于电容C15和电容C16之间的电感L5，串联后与控制芯片Ul连接的电容C21和电感L6，一端连接于电容C21和电感L6之间的电容C22，电感L6连接到电容C16和电容C17之间，电容C17与天线连接。2.根据权利要求1所述的基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，其特征在于，所述控制芯片Ul为CC2530。3.根据权利要求2所述的基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，其特征在于，所述匹配滤波电路与CC2530的射频输出端口连接，电容C15、电容C16、电容C17串联后与CC2530的PF_P端口连接，电容C21、电感L6串联后与CC2530的PF_N端口连接。4.根据权利要求3所述的基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，其特征在于，所述CC2530的UART串口输入端还通过USB转串口电路与PC机的串口终端连接。5.根据权利要求4所述的基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块，其特征在于，所述CC2530外部还连接有时钟电路，内部具有ISM频段调制电路。
【专利摘要】本实用新型公开了基于UFL外接天线型和银针天线型的ZigBee模块。包括控制芯片U1，通过匹配滤波电路与控制芯片U1连接的天线，该天线为银针天线和UFL外接天线，所述匹配滤波电路包括串联后与控制芯片U1连接的电容C15、电容C16、电容C17，一端连接于电容C15和电容C16之间的电感L5，串联后与控制芯片U1连接的电容C21和电感L6，一端连接于电容C21和电感L6之间的电容C22，电感L6连接到电容C16和电容C17之间，电容C17与天线连接。本实用新型通过对射频信号输出接收的匹配电路的进行优化，并采用了UFL外接天线和银针天线兼容的方式，穿越障碍物的能力大大增强，通信性能大大增强，获得了很好的通信效果，非常适合大规模推广使用。
【IPC分类】H04B1/40
【公开号】CN204836163
【申请号】CN201520648823
【发明人】程海洋, 黄小东
【申请人】成都地月科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月25日